強(qiáng)夯法在軟土地基處理中的應(yīng)用探討

杜陽(yáng)宏 李琦

（河北建設(shè)勘察研究院有限公司，河北 石家莊 050000）

1 軟土地基概述

我國(guó)各地區(qū)的地形及地質(zhì)情況有較大的差異性，在大型工程施工過(guò)程中，較常遇到軟土地基。軟土地基是一種不良地基，若未采取有效措施進(jìn)行處理，會(huì)嚴(yán)重影響工程的整體質(zhì)量。工程施工時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員前期會(huì)對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行勘測(cè)，盡量避免在軟土地基環(huán)境條件下進(jìn)行施工作業(yè)，但是，如果受主客觀因素影響而無(wú)法進(jìn)行有效規(guī)避，只能在軟土地基上施工，這就需要施工單位對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的處理，提升該地基的穩(wěn)定性及承載能力，以保障后續(xù)施工的安全性。據(jù)調(diào)查，軟土地基含水量較高，并具有一定的觸變性，若受到外力的壓載，會(huì)導(dǎo)致地基結(jié)構(gòu)變形，出現(xiàn)不規(guī)則的沉降、斷裂，若施工單位處理方式不恰當(dāng)，會(huì)嚴(yán)重影響地基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，給工程埋下安全隱患。

2 強(qiáng)夯法概述

強(qiáng)夯法又叫動(dòng)力固結(jié)法，主要是為了提高軟弱地基的承載力。其工作原理是利用起吊設(shè)備將重錘吊至一定高度后，自由落體，依靠其沖擊力及重力值來(lái)夯實(shí)土層，使土層具有較強(qiáng)的密實(shí)性。強(qiáng)夯法主要適用于砂性土及非飽和粘性土，在運(yùn)用該技術(shù)手段時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)施工區(qū)域的地質(zhì)情況進(jìn)行勘測(cè)，并根據(jù)實(shí)際施工需求設(shè)定合適的夯擊次數(shù)及重力值。軟土地基因施工工藝操作簡(jiǎn)單，適用的土質(zhì)條件廣，且成本較低，被廣泛運(yùn)用至各建筑領(lǐng)域。但是在夯擊過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)，因此該技術(shù)不適用于市區(qū)人口眾多的地區(qū)，若必須使用該技術(shù)手段，應(yīng)當(dāng)及時(shí)采取相應(yīng)的防振手段，以降低對(duì)周圍環(huán)境的影響?，F(xiàn)階段，我國(guó)強(qiáng)夯技術(shù)得到了較大的發(fā)展，不僅依靠強(qiáng)夯來(lái)提升地基的穩(wěn)定性，還能運(yùn)用排水固結(jié)法降低地質(zhì)結(jié)構(gòu)的壓力，使其能夠快速固結(jié)，并在該地基基礎(chǔ)上回填碎石等材料，以此提升地基表層的承載力。

3 強(qiáng)夯法在軟土地基處理中的施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 試夯環(huán)節(jié)

在運(yùn)用強(qiáng)夯技術(shù)前期，相關(guān)技術(shù)人員需根據(jù)夯擊的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試夯作業(yè)，并選用與實(shí)際施工區(qū)域相符的地質(zhì)條件，才能保證數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性。在試夯過(guò)程中，需對(duì)每一次強(qiáng)夯的參數(shù)信息進(jìn)行記錄，若是實(shí)際夯擊的質(zhì)量不符合原定計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)，需及時(shí)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，直到強(qiáng)夯結(jié)果達(dá)到最優(yōu)值，通過(guò)比對(duì)分析不同的參數(shù)信息，選擇最佳的強(qiáng)夯方案。

3.2 平整作業(yè)和管線標(biāo)記

若未對(duì)施工區(qū)域的地質(zhì)情況進(jìn)行研究分析就采用強(qiáng)夯技術(shù)，極易造成夯擊位置地下管線結(jié)構(gòu)變形，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失[1]。技術(shù)人員需提前對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘測(cè)，用推土機(jī)將施工區(qū)域的地面進(jìn)行平整作業(yè)，同時(shí)根據(jù)地層下的管線分布制定合適的夯擊方案，并標(biāo)記管線的位置點(diǎn)，盡量避免在未知管線及建筑物上方進(jìn)行夯擊，以免出現(xiàn)變形問(wèn)題，若無(wú)法避開地下管線，則應(yīng)當(dāng)確定好地面標(biāo)高，采用其他夯實(shí)措施，例如換填法、深層水泥樁攪拌法等軟土地基處理方式，提高地基的穩(wěn)定性。

3.3 做好施工區(qū)域的墊層及降水處理

因強(qiáng)夯法不適用于水分較高的淤泥地質(zhì)結(jié)構(gòu)，若遇水位較高的地表層，需采用墊層法來(lái)保證夯擊工作順利開展。在對(duì)地表進(jìn)行墊層作業(yè)時(shí)，盡量選擇相對(duì)松散的土體，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，墊層保持0.5～2米的厚度是最佳狀態(tài)。如果水位較高影響了施工作業(yè)，技術(shù)人員需挖掘排水渠等排水系統(tǒng)進(jìn)行人工降水，以保證該地質(zhì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度能夠支撐起重設(shè)備及機(jī)械設(shè)備的正常通行及施工。應(yīng)當(dāng)注意的是現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員需加大地表水與地下水的距離，以免在夯擊過(guò)程中導(dǎo)致坑底出現(xiàn)大量積水，影響施工效率及質(zhì)量。

3.4 強(qiáng)夯夯擊

根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，在對(duì)軟土地基進(jìn)行強(qiáng)夯作業(yè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)從深層至淺層逐層加固，才能保證地基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。在進(jìn)行夯擊作業(yè)時(shí)，施工單位需將原有的土壤挖掘出，保留最底部的土質(zhì)層，然后先對(duì)底層進(jìn)行強(qiáng)夯加固作業(yè)，然后再加固中層及表層，在最后夯擊結(jié)束后，需運(yùn)用推土機(jī)將夯坑進(jìn)行填平作業(yè)。同時(shí)，夯錘的沖擊力較大，夯實(shí)作業(yè)時(shí)其振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致已經(jīng)夯實(shí)過(guò)的土層出現(xiàn)松動(dòng)，因此在完成全部夯實(shí)作業(yè)后需要再次低能量滿夯，該方式可以將回填后的土層均勻夯實(shí)。夯擊過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)工作人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)對(duì)每一個(gè)夯擊環(huán)節(jié)進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)調(diào)整。表層土作為地基的中堅(jiān)力量，且作為主要持力層，若未進(jìn)行有效處理，會(huì)導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)不規(guī)則沉降及斷裂現(xiàn)象，因此建議施工單位在點(diǎn)夯和滿夯施工后，可以采用小夯錘進(jìn)行夯擊，夯擊時(shí)應(yīng)當(dāng)保證其整體的均勻性，以確保表層土的密實(shí)度及強(qiáng)度能夠承載該工程整體結(jié)構(gòu)的重量，為工程的整體質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[2]。

3.5 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

在運(yùn)用強(qiáng)夯技術(shù)施工時(shí)，需嚴(yán)格按照國(guó)家及行業(yè)規(guī)范施工工序流程開展，還應(yīng)派遣專業(yè)人員在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)夯擊的整個(gè)流程進(jìn)行監(jiān)測(cè)。監(jiān)管人員需注意以下事項(xiàng)：1）夯擊前期應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工區(qū)域的實(shí)際地質(zhì)情況確定夯擊次數(shù)及重量值，運(yùn)用科學(xué)手段設(shè)置夯錘的落距，若夯錘落距與實(shí)際設(shè)計(jì)出入較大，會(huì)對(duì)單擊的夯擊能產(chǎn)生較大的影響。2）在以往對(duì)軟土地基進(jìn)行強(qiáng)夯作業(yè)時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)夯點(diǎn)放線錯(cuò)誤的現(xiàn)象，造成漏夯及重復(fù)夯擊，因此在正式夯擊前，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)當(dāng)對(duì)夯點(diǎn)位置進(jìn)行復(fù)核，并對(duì)夯坑的位置進(jìn)行全面檢測(cè)，若發(fā)現(xiàn)夯點(diǎn)位置出現(xiàn)偏差或者夯間距較大，需及時(shí)測(cè)量調(diào)整。3）在標(biāo)記夯擊點(diǎn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照原定設(shè)計(jì)方案操作，對(duì)每一個(gè)夯擊點(diǎn)的夯擊次數(shù)與夯沉量進(jìn)行檢查。4）因強(qiáng)夯施工技術(shù)相比其他技術(shù)手段具有一定的特殊性，在施工結(jié)束后無(wú)法發(fā)現(xiàn)參數(shù)的差異性，因此監(jiān)督人員應(yīng)當(dāng)對(duì)施工工藝流程進(jìn)行嚴(yán)格把控，并記錄好每一環(huán)節(jié)的參數(shù)及施工情況，以便后期查驗(yàn)。

3.6 嚴(yán)格把控強(qiáng)夯振動(dòng)

強(qiáng)夯技術(shù)主要是利用重錘的沖擊力來(lái)對(duì)軟土地基進(jìn)行夯實(shí)作業(yè)，重錘在落下時(shí)會(huì)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)，若振動(dòng)波感較強(qiáng)的話會(huì)給周邊的建筑物造成影響。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，振動(dòng)的間隔距離在10～15m時(shí)，一般不會(huì)產(chǎn)生不利的影響，但是若對(duì)振動(dòng)限制較嚴(yán)的建筑而言，微弱的振動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生不利的影響，因此相關(guān)單位需及時(shí)的采取防振手段進(jìn)行隔振，例如在施工區(qū)域挖掘合適的隔振溝等都可以起到有效的防振作用。

4 強(qiáng)夯法在處理公路工程軟土路基時(shí)的注意事項(xiàng)

1）在進(jìn)行強(qiáng)夯施工前，應(yīng)當(dāng)根據(jù)試夯的結(jié)果對(duì)夯擊的參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，確保與原定設(shè)計(jì)相符。2）在正式夯擊作業(yè)時(shí)，需平整好所施工的場(chǎng)地，并在相應(yīng)區(qū)域設(shè)置排水溝，同時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量出夯擊點(diǎn)，標(biāo)明第一次夯點(diǎn)的位置，為后期的夯實(shí)作業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)工作。3）在安裝起重機(jī)時(shí)，需確保夯錘的位置與實(shí)際標(biāo)注點(diǎn)吻合，并檢查夯錘的實(shí)際落距與錘體的重量，并按照施工要求運(yùn)用單點(diǎn)夯擊法。4）在夯擊過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)夯錘出現(xiàn)歪斜現(xiàn)象，需及時(shí)整平夯坑處，以免出現(xiàn)密度差距較大的問(wèn)題，同時(shí)在第一遍夯擊結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)對(duì)夯坑進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)漏夯或者夯擊點(diǎn)與原定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)偏差時(shí)，及時(shí)調(diào)整，同時(shí)對(duì)夯擊參數(shù)及每一次夯擊能記錄存檔，在后期遇到同類工程時(shí)能夠提供有效的數(shù)據(jù)支撐。

5 結(jié)語(yǔ)

強(qiáng)夯法作為當(dāng)下較常用的軟土地基處理方法，因?qū)κ┕ぜ夹g(shù)要求不高，且適用于多種地質(zhì)條件，其大范圍的運(yùn)用是未來(lái)工程施工技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。在實(shí)際施工過(guò)程中運(yùn)用該技術(shù)時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范每一個(gè)環(huán)節(jié)的操作行為，以保證整體施工質(zhì)量水平。